CPqD
  • Sistemas de Energía

    Tecnologías para las redes eléctricas inteligentes del futuro

El uso cada vez más intenso de la tecnología, en aplicaciones como casas inteligentes, vehículos eléctricos y una legión de sensores de varios tipos conectados en red, tiende a reflejarse en un aumento vertiginoso de la demanda por energía. Al mismo tiempo, la preocupación con la sustentabilidad y con la preservación del medio ambiente lleva a la investigación por soluciones que permitan mayor eficiencia operativa y energética por medio del uso de fuentes de energía distribuidas y renovables.

CPQD actúa en el desarrollo de tecnologías, metodologías y algoritmos aplicados a sistemas de energía, con el objetivo de ampliar la capacidad, la confiabilidad, la disponibilidad y la calidad en el suministro de energía eléctrica.

Desarrolla innumerables proyectos de I+D+i que abarcan temas como:

  • Desarrollo de baterías y sistemas tanto de recarga como de tracción para vehículos eléctricos.
  • Evaluación del desempeño de los componentes para movilidad eléctrica (vehículo eléctrico, electrolinera, infraestructura eléctrica, etc.).
  • Evaluación del impacto de los vehículos eléctricos, generación distribuida e infraestructura de medición avanzada en la red de distribución.
  • Desarrollo de baterías avanzadas para utilización en generación distribuida.
  • Desarrollo de metodologías para mejoras de la operación en tiempo real, planificación y mantenimiento de sistemas de distribución.

Los desarrollos están subdivididos en componentes tecnológicos que abarcan las áreas de almacenamiento de energía, medición avanzada, automatización avanzada, metodologías y algoritmos, conversión de energía, arquitectura y topología de sistemas de energía, conformidad y reglamentación. El conjunto dichas competencias permiten que CPQD desarrolle proyectos de investigación, desarrollo e innovación abarcando temáticas como movilidad eléctrica, fuentes renovables, generación distribuida y sistemas de planificación, mantenimiento y operación en tiempo real.

Las principales competencias de CPQD en esta plataforma son:

Almacenamiento de energía

Tecnologías aplicadas a sistemas de almacenamiento de energía (Energy Storage System – ESS) para peak-shaving, calidad de energía, sistemas de copias de seguridad, vehículos eléctricos, energy harvesting, entre otros. Son ejemplos de tecnología:

  • Almacenamiento electroquímico (plomo-ácido, alcalino, litio-ion, hidrógeno CaC, etc.)
  • Almacenamiento eléctrico (supercapacitores/ultracapacitores)
  • Almacenamiento térmico (criogénico, vapor/sal fundido)
  • Almacenamiento mecánico (aire comprimido, bombeo de agua, flywheel, GMG)
  • Empaquetamiento mecánico y térmico

Automatización avanzada de energía

Tecnologías para automatización avanzada de sistemas de energía con foco en evaluación de redes eléctricas en diferentes aplicaciones. Competencias involucradas:

  • Protocolos de automatización de sistemas de energía (ej. ICCP, DNP3, IEC 61850, etc.).
  • Sistemas de protección que posibilitan detectar defectos u otras condiciones peligrosas o intolerables en equipos, verificar condiciones del sistema, etc.
  • Power Line Communication (PLC) para transmisión de datos utilizando las líneas de transmisión y distribución de la red de energía eléctrica.

Medición avanzada de energía

Tecnologías para medición, control y gestión de lecturas y de activos de utilities, que permiten la interacción de datos, informaciones y comandos. Son ejemplos de competencias:

  • Protocolos de medición (ej. ABNT, SIBMA, DLMS, etc.)
  • Multimedición
  • Micromedición
  • Calidad de energía eléctrica
  • Medición de energía eléctrica

Metodologías y algoritmos avanzados

Metodologías y algoritmos especializados para las diferentes aplicaciones en sistemas de energía, tales como:

  • Modelado matemático y técnicas de optimización para resolución de problemas de operación y planificación de redes eléctricas (self-healing, despacho de equipos, control Volt-VAr, localización de faltas, etc.)
  • Evaluación de la calidad de energía
  • Interconexión e interoperabilidad entre vehículos eléctricos y electrolineras
  • Seguridad de medidores
  • Verificación de vida útil o degradación de baterías
  • Gestión de energía para Battery Management System (BMS)

Arquitectura/Topología de sistemas de energía

Tecnologías para concepción de arquitectura de redes de generación, transmisión y distribución de energía y nuevos equipos que compondrán el sistema (generación distribuida, vehículo eléctrico).

Conversión de energía

Tecnologías para conversión y control de energía (CA/CC, CC/CC, CC/CA) utilizando dispositivos de conmutación en baja, media o alta potencia y frecuencia. Algunos ejemplos:

  • Electrolineras para recarga CA y/o CC de vehículos eléctricos (lenta, semirrápida y rápida)
  • Sistemas de gestión y control
  • Inversores y conversores/li>
  • Sistema de gestión de baterías (BMS)

Conformidad y reglamentación

Técnicas y métodos para evaluación de conformidad de productos que tienen por objetivo establecer y cumplir estándares de calidad adecuados para funcionamiento, operación y uso. Algunos ejemplos: análisis acústica, baterías, análisis de vibración mecánica, conformidad de controladores de carga de baterías para sistemas fotovoltaicos. Conformidad con reglamentos y normas técnicas de ABNT, Anatel e Inmetro.

Todos os direitos reservados ao CPQD.

Plano de Contingência Coronavírus (Covid-19)

Mediante o cenário que estamos acompanhando e vivenciando sobre a transmissão e evolução dos casos registrados do novo Coronavírus (COVID-19) e considerando as recomendações da Organização Mundial de Saúde (OMS) e do Serviço de Saúde do CPQD, informamos que adotamos as seguintes medidas para a preservação da saúde e bem-estar de nossos colaboradores, familiares, clientes, parceiros e fornecedores e para a continuidade de nossos negócios:

  • Regime de home office para todas as equipes, mantendo o trabalho presencial somente em atividades estritamente necessárias, como serviços de laboratórios, em esquema de revezamento;
  • Suspensão de viagens nacionais e internacionais;
  • Cancelamento de visitas e reuniões presenciais. As reuniões deverão ser realizadas somente por telefone, hangout, videoconferência ou outra ferramenta de comunicação;
  • Cancelamento de participação em eventos externos (treinamentos, feiras, convenções, etc);
  • Cancelamento de eventos internos.

Nossos colaboradores estão orientados a seguir as políticas e protocolos determinados pelos clientes em relação às práticas no local de trabalho quando estão em suas instalações.

Essas medidas adotadas possuem tempo indeterminado e poderão ser alteradas de acordo com o panorama dos acontecimentos e as próximas recomendações da Organização Mundial da Saúde. Uma equipe executiva está responsável por analisar regularmente as orientações e recomendações oficiais para garantir que estamos cientes e aderimos às melhores práticas para lidar com esta pandemia.

Estamos aptos a utilizar um conjunto completo de recursos e plataformas virtuais para garantir a continuidade dos serviços prestados aos nossos clientes. Nossa equipe Comercial e Técnica segue à disposição e todos os pontos de contato permanecem os mesmos. As atividades continuam a ser desenvolvidas normalmente e todos podem ser acessados conforme habitualmente por telefone, e-mail, hangout ou outra ferramenta de comunicação.

Continuamos comprometidos com os nossos clientes e parceiros e trabalhando com muito afinco e seriedade com o objetivo de garantirmos a qualidade dos serviços e os prazos de entrega sem causar impactos nos resultados.

Esperamos que sua organização esteja adotando medidas semelhantes para garantir a continuidade de seus negócios e para minimizar as consequências dos efeitos adversos desta pandemia.

Estamos à disposição para conversar sobre como podemos, neste cenário, trabalhar juntos de forma cada vez mais eficaz. Se tiver alguma dúvida ou quiser discutir nosso plano de continuidade com mais detalhes, não hesite em entrar em contato conosco.

Juntos vamos superar mais esse desafio!

Sebastião Sahão Júnior
Presidente do CPQD

21ª edição do WRNP

O 21º WRNP, ocorrido na modalidade online, nos dias 7 e 8 de dezembro de 2020, contou com uma demonstração da Plataforma de IA para o Agronegócio (PlatIAgro) pelo arquiteto do projeto, Fábio Beranizo F. Lopes.

Foram apresentados os motivadores para o projeto e a demonstração de como utilizar as funcionalidades da PlatIAgro, tais como:
• Construção de fluxo de tarefas para treinamento de modelos
• Comparação de resultados dos modelos
• Implantação dos fluxos de tarefas com os modelos treinados
• Demonstração de um modelo em funcionamento por meio de um dashboard que exibe a probabilidade de falha em máquinas agrícolas.

O WRNP é um evento anual que acontece junto ao Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC).

Parceria com a WestRock

No início de 2020, CPQD e WestRock assinaram parceria para uso de componentes da Plataforma de Inteligência Artificial para o Agronegócio (PlatIAgro), visando a geração de modelo de machine learning para estimar a melhor data para a próxima manutenção de máquinas carregadeiras utilizadas em sua cadeia produtiva.

O papel desempenhado pelos componentes da PlatIAgro incluía não somente o processamento de dados das máquinas para a geração do modelo mas, também, a implantação e atualização do modelo executado a cada nova captura de dados.

Uma aplicação foi também desenvolvida visando o envio de informações consolidadas para a PlatIAgro, a qual executa o modelo e devolve para a aplicação a quantidade de horas até a próxima manutenção, habilitando a apresentação em um calendário de manutenção das máquinas.

Parceria com a Fundação ABC

A Fundação ABC é uma instituição privada, sem fins lucrativos, que realiza pesquisa aplicada para desenvolver e adaptar novas tecnologias, com o objetivo de promover soluções tecnológicas para o agronegócio aos mais de 5 mil produtores rurais filiados. Ao longo de 2020, foi firmada uma parceria entre o CPQD e a Fundação ABC com o objetivo de utilizar a Plataforma de IA para o Agronegócio, para estimar a quantidade de grãos de milho em uma amostra de espiga. Mais especificamente, a ideia foi realizar essa estimativa a partir de uma foto de uma espiga.

Dessa forma, considerando o conjunto de imagens fornecidas pela Fundação ABC, foram iniciados os primeiros desenvolvimentos em relação à aplicação de predição de número de grãos na espiga do milho. A partir de então, o projeto consistiu em utilizar técnicas de processamento digital de imagens (PDI) e aprendizado profundo com redes convolucionais (deep learning) para atingir esse objetivo.

Todo o pipeline de treinamento do modelo e de inferência foi disponibilizado na PlatIAgro e, a partir do módulo de implantação, a Fundação ABC já poderá conectar sua aplicação para conseguir ter as estimativas da quantidade de grãos a partir de uma foto da espiga.

TDC 2019

O 21º WRNP, ocorrido na modalidade online, nos dias 7 e 8 de dezembro de 2020, contou com uma demonstração da Plataforma de IA para o Agronegócio (PlatIAgro) pelo arquiteto do projeto, Fábio Beranizo F. Lopes.

Foram apresentados os motivadores para o projeto e a demonstração de como utilizar as funcionalidades da PlatIAgro, tais como:
• Construção de fluxo de tarefas para treinamento de modelos
• Comparação de resultados dos modelos
• Implantação dos fluxos de tarefas com os modelos treinados
• Demonstração de um modelo em funcionamento por meio de um dashboard que exibe a probabilidade de falha em máquinas agrícolas.

O WRNP é um evento anual que acontece junto ao Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC).

20º WRNP

O 20º WRNP, ocorrido nos dias 6 e 7 de maio de 2019, contou com uma apresentação geral da PlatIAgro pela líder técnica do projeto Graziella Cardoso Bonadia. Essa foi a primeira exposição dos resultados do projeto, inclusive com a disponibilização de uma aplicação de demonstração criada com o uso dos componentes da plataforma.

Essa aplicação de demonstração foi apresentada aos participantes do evento na ala de exposição pela Graziella C. Bonadia e o colaborador Marcelo Ribeiro, então arquiteto da plataforma. O WRNP é um evento anual que acontece junto ao Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC).

ForAgri 2019

Em outubro deste ano, o CPQD hospedou o evento ForAgri, que visa a promoção do empreendedorismo e da inovação em Tecnologias da Informação e Comunicação para o agronegócio brasileiro.

O evento contou com três trilhas: Inovação, Tecnologia e Plataformas dojot e IA. Na trilha das plataformas, a líder técnica Graziella Bonadia apresentou uma visão geral da plataforma IA para o agronegócio. Também explorou o ciclo de desenvolvimento de modelos de aprendizado de máquina com utilização das tarefas de IA voltadas para automatizar a modelagem de problemas de classificação e regressão comuns ao agronegócio. Além disso, o líder técnico Rafael Scaraficci fez uma introdução à plataforma dojot com exploração do potencial de sinergia entre as duas plataformas.

Após essa exposição de conceitos, deu-se início a um treinamento (hands on) da versão inicial de teste da PlatIAgro. Neste momento, os participantes receberam um link com dados históricos de 3 problemas fictícios relacionados ao agronegócio. A tarefa era criar um modelo de predição utilizando técnicas de machine learning disponibilizados pela plataforma. Um desses problemas demonstrava a sinergia entre a plataforma de IA e IoT (dojot), com a implantação do modelo construído na PlatIAgro em um dispositivo gerenciado pela dojot.

Neste treinamento, os participantes puderam comparar diversos modelos e implantar aquele que trouxe melhor resultado para cada um dos três problemas. O modelo escolhido pôde ser implantado em uma aplicação desenvolvida previamente e seu funcionamento foi observado em tempo real.

Workshop e Hands On com Startups

A Plataforma de Inteligência Artificial para o Agronegócio (PlatIAgro) foi o foco de um workshop promovido pelo CPQD e AgTech Garage, que terminou na terça-feira, 20/4. Com um público de mais de 150 inscritos, entre os quais muitas startups, o workshop começou no dia 6, com uma introdução à tecnologia de Inteligência Artificial (IA) e a apresentação da PlatIAgro – uma plataforma aberta de IA que vem sendo desenvolvida pelo CPQD em parceria com a Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP), com fomento do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI). Durante a apresentação, foram realizadas demonstrações e discussões com o público sobre os recursos oferecidos pela PlatIAgro que podem contribuir para a otimização e maior agilidade no desenvolvimento de aplicações IA voltadas ao agronegócio.

Nos dias 14 e 20/04, o evento consistiu em sessões de hands-on, com três horas de duração (por dia), durante as quais os participantes tiveram a oportunidade de usar a plataforma para executar o processo de geração de modelos de IA. A PlatIAgro foi idealizada para prover um ambiente que facilite o gerenciamento desses modelos, a realização de experimentações, comparação de resultados e a implantação dos modelos gerados. Seu desenvolvimento contou com parcerias com empresas brasileiras, que forneceram diversos dados (imagens de satélites e de drones, informações de máquinas em operação, etc.) para provas de conceito localizadas.
O Workshop pode ser assistido em: https://www.youtube.com/watch?v=boKuRnfhxWc&t=2235s